JPS5965567A - 内燃機関の点火制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発ＢＡは自動車用エンジンなどの内燃機関の点火制御
装置に係シ、特にエンジンの回転を検出するセンサの出
方信号のゼロクロス点より後に点火タイミングを設定し
て点火装置用コイルを定電流駆動する点火制御装（４１
に関する。

〔発明の技術的背景〕

自動阜エンジンを電子的に点火制御Ｉ−ｊる装置では、
通常はエンジンの回転に関連する回転検出１．（号をイ
什るためにたとえばディストリビュータにマグネティッ
クピックアップ型のセンサとかホール先子を利用したセ
ンサ等を装着しておき、このセンサの父流出力信号を用
いて点火タイミングを定めている。

第１図は、従来の点火制御装置を示すものであり、上記
したよう々センサ１の出力信号をパルス化回路たとえば
シュミットトリガ回路２に４ｔき、このシュミットトリ
ガ回路２の入カレベル立ち下がシ側のパルス化基準レベ
ルを前記センサ１の出力信号のゼロクロス点より前のタ
イミングのレベルに設定している。しだがって、第２図
に示すように、センサ出力係号がパルス化されると、そ
のパルス信号の後縁のタイミングはゼロクロス点よシ前
にある。このパルス信号はドエル円制御回路３を経てそ
の前縁タイミングが早められ、一定幅（ドエル角）のパ
ルス化回路に変換される。このパルス岐器は点火装置駆
動回ｒ１５４に導かれ、この小力回路４の点火用コイル
５の一次側にコイル′肛流ＩＯＬが流れる。

この場合、上記・ＰＭ動回路４には定電流リミット回路
６が接続されており、上記コイル電流ＩＯＬの最大値が
制限されるようＶこなっている。才だ、上記コイル′１
Ｌ流ＩＯＬは、立ち上シが緩やかであるが立ち下がりが
急峻であり、この急１）硬な変化により前記コイル５の
二次側に高′屯圧が発生し、この高電圧が点火プラグに
印加されることによって前記ゼロクロス点よシ前のタイ
ミングで点火が行なわれるようになる。

このようにゼロクロス点の前に点火タイミングを設定す
ることによって、点火タイミングをゼロクロス点に設定
した場合の欠点すなわち電源投入時とかエンジン回転の
停止時のようにセンサ出力信号が苓レベルのときに、シ
ュミットトリガ回路２のパルス信号出力がオン状態の１
壕になるのでｉ’＋ｆｌ記コイル電流ＩＯＬがオン状態
の捷１になシ、菟流消′蔽が多くなると共に出力トラン
ジスタ７０発熱量が犬きくなり、その特性が劣化するな
どの問題を避けることができる。

な訃、上記小効回路４においては、入カノクルス信号が
ゐ↓１のトランジスタ８により反転され、この反転され
た信号が第２のトランジスタ９によシ丙反転され、この
トランジスタ９の出力信号によシ駆動トランジスタ１０
が駆動され、この駆動トランジスタ１０により出力トラ
ンジスタ７が１（駆Ｉ助されることによって、出力トラ
ンジスタ７のコレクタと電源（バッテリ）十Ｂとの１：
４］の点火用コイル５の一次側に前記コイル′ｉＬ流Ｉ
ＯＬが流れるように々っている。この場合、出力トラン
ジスタ７のエミッタにはコイル■１流検出用抵抗Ｒ１が
接続されており、１１〜１４は抵抗、１５はツェナーダ
イオードである。

一方、前記定電流リミット回路６においては、リミッ）
　ＭＹ流決定用の第３のトランジスタ１６および第４の
トランジスタ１７のベース同志を接続し、第３のトラン
ジスタ１６のコレクタをそのベースに接続し、そのエミ
ッタにリミット電流決定用抵抗Ｒ２を接続している。そ
して、上記第４のトランジスタ１７の　ゝ エミッタを前記コイル′耐流検出用抵抗Ｒ，に接続し、
第４のトランジスタ１７のコレクタ出方を第５のトラン
ジスタ１Ｂのベースに尋き、第５のトランジスタ１８の
エミッタ出力を前記駆動トランジスタ１００ベースと接
地点との間に接続された第６のトランジスタ１９のベー
スに導いている。なお、２０〜２３は抵抗、２４は発振
防止用のコンデンサである。而して、′ｒＡ３のトラン
ジスタ１６のエミッタ霜：圧をＶＲ２，第４のトランジ
スタ１７のエミッタ電圧をＶＲ，と表わすものとし、コ
イル電流ＩＯＬが小さいときにＶＲ２）　ＶＲ４、コイ
ル電流工ＯＬがリミット最大値のときにＶＲ１＝ＶＲ２
となるように回路定数を定めておくものとする。したが
って、ＶＲ２＞ＶＲＩのときには、第４のトランジスタ
１７は第３のトランジスタ１６によシ定められる電流が
流れてそのコレクタ電圧が低いので、第５のトランジス
タＩ８はオフ、これに伴って第６のトランジスタ１９も
オフとなっており、前記１駆動［！！回路４の動作に影
響を与えない。これに対して、ＶＲＩ　：＝　ＶＨ２に
なると、第４のトランジスタ１７はカットオフし、第５
のトランジスタ１８がオン、これに伴って第６のトラン
ジスタ１９に所定電流が流れるようになるので、前記λ
駆動トランジスタ１０のベース駆動電流が減少し、この
駆動トランジスタ１０の電流が制限され、出力トランジ
スタのコイル電流ＩＯＬが一定値に制限されるようなフ
ィードバック制御が行なわれる。

〔背景技術の問題点〕

しかし、前述したように点火タイミングをゼロクロス点
の前に設定すると、たとえば第２図中に示すようなタイ
ミングでエンジンが停止したときに、センサ出力信号が
立ち下がると共にシュミットトリガ回路２のパルス信号
出力も立ち下がり、この立ち下がシのタイミングで不必
要な点火が行なわれるので、エンジンにとって好ましく
ないという欠点がある。

この欠点をなくするためには、第３図に示すように点火
タイミングをセンサ出力信号の立ち下がりのゼロクロス
点よシ陵に設定（シュミントトリガ回路２の入力レベル
立ち下がり側のパルス化基準レベルの選定により）すれ
ばよいが、この局舎にはたとえば図示のタイミングでエ
ンジンが停止すると、７ユミソトトリガ回路２のパルス
信号出力がオン状態の捷１になってコイル電流ＩＯＬが
オン状態のｔｔになるので、電流（ｉ″！Ｉ費の増大と
か出力トランジスタ７の特性劣化などの間軸がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、エンジン
が停止した時に不必要な点火が行なわれず、かつ点火用
コイルに′電流が流れ続ける期し得る内燃機関の点火制
御装置を提供するものである。

〔発明の＋ｌ“（、要〕

すなわち、本発明の内燃機関の点火制御装置は、センサ
出力信号のゼロクロス点よシ少し後に点火タイミングを
設定し、さらにドエル肉制御されたパルス信号の時間幅
が一定値以上であるときに点火用コイルのコイル電流を
緩やかに零まで減少させるように制御する回路を設けた
ことを特徴とするものである。

したがって、エンジンが停止したときにセンサ出力信号
が零になると、この後に点火タイミングが発生すること
はなく、不必要な点火が行なわれることはない。丑だ、
エンジンが停止したときにドエル角制御パルス信号がオ
ン状態のｔ−ｔであっても、このパルス信号の前縁かラ
一定時間後であってエンジン停止時から短時間後に点火
用コイル電流は緩やかに（点火させないように）零壕で
減少する。

実施例 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第４図に示す点火制御装置は、第１図を参照して前
述した点火制御装置に比べで、ドエル角制御回路３と定
市流リミット回路６との間にコイル′鑞流緩減制御回路
４０を付加接続し、シュミットトリガ回路２′は入力レ
ベル立ち下がｌ）　＋’）ＩＩのパルス化基準′鴫圧が
零Ｖより少し低い値に設定されることによって、入力信
号の立ち下がシのゼロクロス点より若干遅れてパルス信
号出力が立ち下がるようになっている点が異カリ、その
他は同じであるから第４図中第１図と同一部分には同一
符号を付してその説明を誼１１者する。

上記コイル屯流緩減制御回路４０において、ドエル角制
御ｉ！１ｆされたパルス信号入力はトランジスタ４１〜
４３および抵抗４４〜４６よりなるバ（１幅回路４７に
４１かれ、この１１〜幅回絡４７の出力端には、抵抗Ｒ
およびコンデンサＣが並１１］接続されてなる時定数回
路４８が接続されている。

一方、４９は′電圧比較回路であり、ダーリントン接続
された比咬入力用トランジスタ５０−２５ノと、基準電
圧Ｖ。を生成するための分圧用抵抗５２．．５３と、こ
の基準電圧が入力する基準入力用トランジスタ５４．５
５と、上記トランジスタ５１と５５との各エミッタ間に
接続された電流制限用抵抗Ｒ３と、前記トランジスタ５
５のエミッタに接続されたエミッタ抵抗５６と、前記ト
ランジスタ５１のコレクタ負荷として接続される電流ミ
ラー回路５７とからなり、比較入力として前記時定数回
路４８の出力ｖＯが専かれる。上記電流ミラー回路５７
は、コレクタ・ベース相互が接続されたトランジスタ５
８に匍ｊ御出力用トランジスタ５９のベースが（及ｒメ
；され、このトランジスタ５９のエミッタは接地され、
コレクタが制御出力端となっている。

そして、゛上記トランジスタ５９のコレクタ出力端が前
記定電流リミット回路６のトランジスタ１６のベースに
接続されることによって、トランジスタ５９によシトラ
ンジスタ１６のベース電流を制御するようになっている
。

次に、第５図を参照して上記点火制御装置の動作を説明
する。先ず、エンジンが動作している通常時には、前述
したようにセンサ１の出力（ｉ号はシュミットトリガ回
路２′によりパルス信号に変換され、このパルス信号は
ドエル絢制御回路３によシ前縁タイミングが早められて
一定幅のパルス信号に変換され、このパルス信号に基づ
いて点火装置駆動回路４の点火用コイル５にコイル電流
工ｏＬが流れ、このコイル電流の立ち下がシ時に点火が
行なわれる。この島台、コイル電流ＩＯＬは定電流リミ
ット回路６によシ最大値が制限される。まだ、コイル電
流ミラー回路４０においては、ドエル角制御されたパル
ス信号が入力すると、増幅回路４７の出力段トランジス
タ４３がオフに反転し、時定数回路４８１ｄそれまでＩ
ｃコンデンサＣに蓄積されていた電荷がコンデンサＣお
よび抵抗Ｈの時定数ＣＲｖＣよシ抵抗Ｒを通じて放電を
始め、その出力車圧ｖＯが低下する。このとき、電圧比
較回路４９は、基準入力電圧Ｖ。が比較入力電圧（上記
出力電圧ｖ□　　）よシ低い間は、基準入力側のトラン
ジスタ５４．５５がオンになシ、比較入力側のトランジ
スタ５０．５１がオフになっているので、ｉｄ流ミラー
回路５７はオフになっていて前記定電流リミット回路６
の動作に影響を与えない。また、前記時定数回路４８は
、前記ドエル角制御パルス信号が立ち下がるまではその
出力電圧ＶＣが前記基準入力電圧Ｖ。よシは高い範囲に
保たれるように、その時定数ＣＲが設定されている。そ
して、上記パルス信号が立ち下がると、増幅回路４７の
出力段トランジスタ４３がオンになって時定数回路４８
の出力電圧Ｖａは急速に元の電圧（はぼ亀源電圧十Ｂ）
に立ち上が９、コンデンサＣが光電される。

これに対して、たとえば第５図中に示すタイミングでエ
ンジンが停止したときには、シュミットトリガ回路２′
のパルス信号出力およびドエル角制御回路３のドエル角
制御パルス信号出力がオン状態のままになる。しかし、
このとき前記時定数回路４８の出力電圧Ｖａが放電によ
シ低下を始めてから一定時間Ｔ後（ドエル角制御パルス
信号の特開幅よりは長いが、第５ＶＪ中のエンジン停止
タイミングからは短時間凌となるように時定数ＯＲで決
める）に電圧比較回路４９の周率入力電圧Ｖ。に達する
と、比較入力用トランジスタ５０．５１に電流が抵抗Ｒ
３を通じて徐々に流れ始め、これに伴って喝流ミラー回
Ｊ洛５７にも徐々に電流ＩＡが流れ始まる。

この電流工Ａは、 で表わされ、ｈ定数回路４８の出力電圧Ｖａが低下する
ーにつれて工Ａｌｌ′ｉ徐々に増加する。一方、定電流
リミット回路６の第３のトランジスタＩ６および第４の
トランジスタ１７０ベース電圧ＶＢは、上記電流ＩＡが
流れるまでは一定値であシ、コイル電流ＩＯＬのリミッ
ト値をＩｃｏ。

第４のトランジスタ１７のベース・エミッタ間電圧をＶ
ＢＥで表わせば、 ＩａｏＸ　Ｒ＋＋　’ＶＢＥ　＝　Ｖｓ　　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・　　（２）の関係があシ、
１００は（ＶＢ　−ＶＢＥ　）に比例する。このＶＢは
、前記電流ＩＡが流れ始めるとＩＡの増加に応じて低下
するから、ｆｌＴ　流値Ｉｏ。

はＩＡに応じて緩やかに減少していく。この減少の速度
は、前記電流制限用抵抗Ｒ８が大きいほど、また抵抗Ｒ
２０が小さいほど遅くなシ、この減少時に点火高電圧が
発生しないように上記速ＩＷを設定することは簡単であ
る。そして、時定数回路４８の出力電圧■０がさらに低
下し、電流ＩＡがさらに増加し、第４のトランジスタ１
７０ベース電圧ＶＢがそのベース・エミッタ間電圧ｖＢ
Ｅ以下になると、削代（２）から明らかなように電流値
Ｉ００は零（流れない状態）になる。

つ凍シ、第４のトランジスタ１７がオン、第５のトラン
ジスタ１８および第６のトランジスタ１９がオン、１１
財動トランジスタ１０および出力トランジスタ７がオフ
となるよう−にフィートノくツク制御が行なわれる。

上述したように、第４図の点火制御装置によれば、点火
タイミングがゼロクロス点よシ後に設定されているので
、エンジン停止時にセンサ出力信号が立ち下がっても、
このタイミングで不必要な点火が行なわれることはない
。また、エンジン停止によシコイル電流がオン状態の１
′＝１になろうとしても、エンジン停止Ｅから短時間後
にコイル電流が緩やかに４才で低下するので、不必要な
点火が行なわれることもなく、シかもコイル電流がオン
状態のままになることもなく、電流消費とか出力トラン
ジスタ７の特性劣化などの問題は生じない。

なお、エンジン伴出以外の理由でコイル電流がオン状態
になシつ放しになろうとする場合にも、上述したように
短時間後に点火を伴なわずＶこコイルＴｄ流が４捷で緩
やかに低下することは勿論である。

また、本発明は上記実施例に限られるものではなく、コ
イル電流緩減制御回路４０は上記実体例のように時定数
回路の出力電圧の変化を利用することによって、所望の
制御特性を得るために必要外使用回路素子数が少なくて
済むが、種々変形が可能である。たとえば電圧比較回路
４９は、時定数回路４８を定電流リミット回路６の第３
のトランジスタ１６０ペースに直接に接続するとコンデ
ンサＣによシ第３のトランジスタ１６のバイアスがエン
ジンの定常動作時にも変化するようになるのを防ぐため
のバッファ段として設けているが、他の回路に置＠換え
ても良い。さらには、上記実姉例では、コイル電流緩減
制御回路４０の出力により既存の定電流リミット回路６
を制御することによって、既存の定′は流リミット回路
６および点火装置駆動回路４を変更しないで済むが、こ
れに限らず、要するにコイル札、流緩減制伺ｊ回路によ
ってドエル絢制御パルス信号入力が一定幅以上のときに
コイル電流を緩やかに４捷で減少させるように制御する
ように挿々変形実施が可能である。

〔発明の効果〕

上述したように本発明の内燃機関の点火制御装置によれ
ば、エンジンが停止したときに不必要な点火が行なわれ
ず、かつ点火用コイルに電流が流れる期間が短かく規制
されるので、電流消費が少々ぐて済み、コイル電６ｉｆ
、出力トランジスタの特性劣化を防止し得るなどの利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ｄ従来の自動車用エンジンの点火制御（＼日Ｉ
ｆを示す１つ１路図、第２図は’；ＪｒＪ、　ｉ　ｌソ
ｊの回路の動作説明のために示す１号波形図、第３図は
第１図の回路において点火タイミングをゼロクロス点の
後に設定した場合の動作説１明のために示す信号波形図
、／′１〜４１ン１は本発明の一実廁例に係る自動車用
エンジンの点火制御装置ｆｉを示す回路図、ε１シ５自
は第４図の回路のヤ１作税明のだめに示す信号波形図で
ある。 ｌ・・・センサ、２′・・・シュミットトリガ回路、３
・・・ドエル〃」制御回路、４・・・点火装作１嘔動回
路、５・・・点火用コイル、６・・定°ｕｉ流リミット
回路、４０・・・コイル■７流Ｗ減制輝回路、４８・・
・時定数回路、４９・・・′電圧比較回路、５７・・・
電流ミラー回路。 出願人代理人　　弁哩士　鈴　江　武　彦第１図 ＠２図 第３図 １４図 第５図 、ｅ、人　　　　　　　　　井ｐ、火

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの回転に関連して交流信号を出力するセ
   ンサと、このセンサの出力信号をパルス化すると共にこ
   のパルス信号の後縁のタイミングが上記センサ出力信号
   のゼロクロス点よシ少し後のタイミングとなるようなパ
   ルス化基準電圧を有するパルス化回路と、このパルス化
   回路の出力パルス信号が導かれ、この信−号のドエル角
   をｆＩ７１＋病ｊして出力するドエルー角゛訓御回路と
   、この制御回路の出力パルス信袴に基づいて点火用コイ
   ルを駆動する点火装置駆動回路と、この駆動回路からコ
   イル電流検出出力が専かれコイル電流を所定値以下に制
   限するように上記駆動回路をフィードバック制御する定
   ％流リミット回路と、前記ドエル角ｉ１ｉ制御回路の出
   力パルス信号が導かれ、このパルス信号の時間幅が一定
   値以上であるときには前記コイル電流を緩やかに零まで
   減少させるように制御するコイル量流緩減制御回路とを
   具伽することを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
2. （２）前記コイル屯？）１ｃ緩減制御回路は、前記ドエ
   ル角制御回路からのパルス信号λカに基づいて光放電＋
   ｐｉｔ作がｎｌす御され、上記パルスは号入力の期間に
   出力電圧が時定数によって変化する時定数回路と、この
   時定数回１格の出力電圧を基準電圧と比較する電圧比較
   回路と、この電圧比較回路の負荷として接読され電流出
   方によシ前記定電流リミット回路のリミット値決定用バ
   イアスを制御するは丸ミラー回路とを具１１浦すること
   を特徴とする特許 囲第１項記独の内燃機関の点火ｆｌｊＪ御装置。